Cultural Studies

Odsjek za kulturalne studije Rijeka

Ivan Grabar - Mehanizmi i zakoni

Danas se na znanost gleda kao na disciplinu koja nam opisuje svijet kakav jest, te nam daje objašnjenja zašto taj isti svijet jest takav. Ono što svakoj znanstvenoj disciplini daje njezin legimitet jesu njezini rezultati, te otkrivanje pravila pomoću kojih objašnjavamo svijet. Što su zapravo ta pravila? Pravila se obično predstavljaju kao neka vrsta zakonitosti koje bi trebale uvijek vrijediti. Takva pravila se nazivaju prirodnim zakonima ili zakonima prirode. No, kada bolje razmotrimo same te zakone postaje nam izrazito nejasno što određuje koje pravilo će postati određeni zakon? Je li to stav znanstvene zajednice? Da li se to određuje prema broju uspješnih eksperimenata u kojima je to isto pravilo primjenjeno? Ili je to određeno prema spacio-temporarnoj osobitosti određenog zakona? Ili se zakon određuje prema onome što smatramo da je nužno za "uređenost" svijeta?


Kada sagledamo sva ova pitanja postaje nam jasno da sama definicija prirodnih zakona jest kompletno nejasna, a i možemo vidjeti da postoje mnoga neslaganja u vezi što bi zakoni uopće trebali biti. Kako onda objasniti zakon? Riječnik filozofije znanosti "Philosophy of science A-Z" ovako definira prirodni zakon: "Principles that govern the workings of nature." Što nam zapravo ta definicija govori? Ta definicija podrazumijeva da postoje neke funkcije ili principi koji u prirodi obavljaju svoju zadaću ili funkciju. Sama definicija također podrazumijeva da u prirodi postoje kompleksni sistemi koji reguliraju naš svijet na sebi svojstven način. Da li to onda znači da kada nešto nazivamo prirodnim zakonom da samo opisujemo rad i funkciju nekog sistema? Nekako nam se intuitivno čini da upravo to radimo. Naravno, onda moramo postaviti pitanje ukoliko su prirodni zakoni samo opisivanje rada i funkcije određenog sistema zašto nekom određenom sistemu pridajemo veću važnosti nego što pridajemo ostalim sistemima?
Pitanjem rada i opisivanja sistema, te njihove međusobne korelacije i njihovih funkcija se bavi filozofska teorija koju nazivamo teorijom mehanizama. Sama teorija ima zagovornike da se mehanizmi mogu gledati kao prirodni zakoni, ali ima i onih koji smatraju da su mehanizmi dovoljni da zamijene pojam prirodnih zakona. U temi ćemo se nadalje baviti pregledom teorije mehanizama, te pokušati vidjeti da li je moguće da će sami mehanizmi dati dovoljno jako objašnjenje svijeta koje bi zadovoljilo uvjete kojima bismo imali definiciju prirodnih zakona ili ćemo morati odustati od pojma zakona.

Kada sagledamo razne znanstvene discipline ili znanosti uviđamo da svaka od njihovih teorija sadrži neke pravilnosti kako bi objasnila određena događanja ili samu znanstvenu teoriju. Kada malo bolje sagledamo većina znanstvenih objašnjenja sadrži unutar sebe opis kako i zašto su se stvari odvile na određen način. Možemo zapravo reći da svaka znanstvena teorija se sastoji od kauzalnih ili uzročno posljedičnih svojstava. Kada bolje sagledamo vidimo da svaka od tih znanstvenih teorija ima oblik A -> B -> C. Pitanje koje se postavlja jest da li je takav opis samo opis mehanizama koji su postavljeni/stvoreni/imaju funkciju da rade na takav način upravo to što oni rade. Machamer, Darden i Carver u svom članku "Thinking About Mechanism" predpostavljaju da su sistemi postavljeni na taj način: "Mechanisms are entities and activities organized such that they are productive of regular changes from start or set-up to finish or termination conditions."
Ono što se predpostavlja u članku jest da svaki sistem ima svoju zadaću da se ponaša prema svojoj funkciji od početka procesa pa do kraja tog istog procesa. Ovdje možemo zaključiti da se mehanizme gleda kao prirodne procese, koji realno postoje i nisu nužno vezani matematičkim pravilima. Naravno, ovako objašnjenje nije potpuno jasno jer se postavlja pitanje koliko i u kojoj mjeri mi možemo onda spoznati sam rad mehanizama. Smatram da je takvo pitanje i nije od neke velike problema za samu teoriju mehanizama, jer to isto pitanje možemo postaviti i za bilo koju drugu znanost. Npr, možemo isto pitanje postaviti i fizičarima u smislu da oni ne mogu odgovoriti na pitanje u kojoj mjeri mi možemo spoznati fizičke procese ili pojave u svemiru. Smatram da je odgovor na takvo pitanje u potpunosti nemoguć jer zapravo mi postavljamo pitanje (iako je sročeno drugim riječima) koliko i u kojoj mjeri mi možemo imati znanstvenih otkrića.
Daljnje pitanje koje se postavlja se sastoji od toga da mi moramo objasniti što znači kako definicija navodi "regular changes". Machamer, Darden i Carver navode da su "regular changes" pravilnosti koje se događaju u određenom vremenskom razmaku pod istim uvjetima. Mechanisms are regular in that they work always or for the most part in the same way under the same conditions. The regularity is exhibited in the typical way that the mechanism runs from beginning to end. Što to znači? To znači da određeni rad mehanizma možemo prepoznati samo kada se to događa u čestim vremenskim intervalima pod istim određenim uvijetima. Kao primjer možemo uzeti rad čovjekova srca. Ukoliko mi zamislimo srce kao kompleksan mehanizam onda možemo vidjeti i funkciju i samu organizaciju tog sistema od njegova početka do kraja. Uzmimo da je funkcija čovjekova srca da pumpa krv kroz tijelo. Ukoliko je taj sistem ispravan taj sistem će izvršavati tu određenu funkciju. Srce radi na način da prvo nečista krv, odnosno krv siromašna kisikom i bogata ugljičnim dioksidom ulazi u desnu pretklijetku kroz donju šuplju venu (dovodi krv iz donjeg dijela tijela) i gornju šuplju venu (dovodi krv iz gornjeg dijela tijela). Onda prolazi kroz trikuspidalni zalistak i ulazi u desnu klijetku. Klijetka se grči i gura krv do plućnog zaliska koji prenosi nečistu krv do pluća gdje kisik ponovo ulazi u krv, a ugljični dioksid iz nje izlazi.Potom plućna vena prenosi kisikom obogaćenu krv do lijeve strane srca. Krv prvo ulazi u lijevu pretklijetku pa kroz bikuspidalni zalistak i onda u lijevu klijetku. Tada se klijetka grči i gura krv do aorte kroz aortalni zalistak. Aorta je svojevrsna posuda koja distribuira krv do različitih organa i tkiva.Kad god je desna ili lijeva klijetka ispunjena krvlju, zatvaraju se i trikuspidalni i mitralni (bikuspidalni) srčani zalistak kako krv ne bi mogla ući nazad u pretklijetku dok se klijetke grče. Taj se proces ponavlja sve dok je osoba živa. Površina pretklijetki i klijetki obložena je posebnim mišićem jer se one moraju grčiti i opustiti na pravilan način kako bi se krv mogla pumpati svakim otkucajem srca. Sinoatrijski čvor je prirodni „pacemaker srca“, odnosno elektrostimulator srca koji se nalazi u desnoj pretklijetki srca koji u redovitim razmacima šalji električni impuls. Šalje te impulse po stopi od 60 do 80 impulsa u minuti dok smo opušteni, te u većoj stopi ako vježbamo ili se fizički naprežemo. Stopa impulsa ovisi o postojanosti posla kojim se bavimo.Ti impulsi navode pretklijetku da se grči kako bi se krv mogla preliti u klijetku. Potom se impuls šalje u atrioventrikularni čvor koji se nalazi u donjem dijelu desne pretklijetke. Tu se impuls zadrži što uzrokuje kratko kašnjenje. Taj atrioventrikularni čvor šalje impuls klijetki te se krv pumpa iz klijetke i ide u tijelo ili u pluća. Cijeli proces se ponavlja sa svakim impulsom. Taj električni impuls srca uzrokuje otkucaje srca.
Cijeli mehanizam kao što je rečeno radi pod uvjetima da je cijeli sistem ispravan, tj. da arterije i vene nemaju oštećenja, da su organi ispravni, da nema nikakvih začepljenja, da nema nikakvih bolesti itd. Ono što je bitno jest da se cijeli proces odvija u određenom vremenskom intervalu, tj. samo srce šalje 60 -80 impulsa po minuti što bismo mogli nazvati vremenskim intervalom ili je moguće da tim vremenskim intervalom smatramo vrijeme od rođenja neke osobe, pa sve do trenutka smrti te određene osobe. Naravno, možemo i dalje postaviti pitanje ukoliko je rad srca određeni proces određenog mehanizma od čega se sve taj mehanizam sastoji.
Machamer, Darden i Carver daju sljedeće objašnjenje: "Mechanisms are composed of both entities (with their properties) and activities. Activities are the producers of change. Entities are the things that engage in activities. Activities usually require that entities have specific types of properties"
Ovdje se navodi da se svaki mehanizam nužno sastoji od X broja nekih entiteta koji su ključni za rad sistema, te od X broja radnji koji ti mehanizmi čine kako bi pokrenuli cijeli sistem. Na primjeru srca možemo vidjeti kako se srce sastoji od niza vena, arterija, čvorova, zalisaka i ostalih stvari. Stvari od kojih se srce sastoji jesu ti entiteti, dok su radnje koje ti entiteti obavljaju nazvane njihovim aktivnostima. Također se navodi da entiteti koji izvršavaju određenu radnju moraju imati određena svojstva za izvršavanje te iste radnje. To se čini jasnim objašnjenjem ali se tu postavljaju dva pitanje. Prvo pitanje jest da li su te aktivnosti koje entitet radi jedine aktivnosti za koje je određeni entitet sposoban ili određeni entitet ima sposobnost da radi više stvari? Drugo pitanje jest pitanje da li se može reći da je djelovanje određenih entiteta kauzalno predodređeno nekim uvjetima tj. što potiče određeni entitet na aktivnost u određenom mehanizmu?
Prvo ćemo pokušati odgovoriti na drugo pitanje tj. što potiče određeni entitet na aktivnost u određenom mehanizmu? Pitanje koje smo ovdje postavili jest iznimno kompleksno i nema jednostavnog odgovora na njega. Ukoliko zamislimo da mehanizam radi kao što smo ga prije opisali na način A -> B -> C..... legitimno je za postaviti pitanje zašto uzeti kao početak A? Zašto ne bismo mogli jednostavno zamisliti sistem O -> Z -> K -> A -> B -> C.? Kraj procesa nije toliko problematičan koliko je problem označavanja početka određenog procesa. U primjeru srca kraj procesa jest prestanak rada tog procesa odnosno kada srce više ne kuca, ali za koji trenutak možemo reći da je označio početak rada toga srca. Da li je to bio prvi otkucaj, prvo pumpanje krvi, prvo slanje kisika? Jednostavno se ne može reći. Čini se da ovdje imamo reductio ad absurdum problem jer koji god trenutak izabrali, druga osoba može izabrati raniji ili kasniji trenutak i to jednostavno može ići unedogled. Pokušaj odgovora na to pitanje jest postavio Salmon:
"We explain events by showing how they fit into the causal nexus. Since there seem to be small number of of fundamental causal mechanism and some comprehensive laws to govern them, the ontic conception has as much right as the epistemic conception to take unification phenomena as a basic aspect of comprehension of the world."
Ovaj odgovor nam govori da bismo trebali izabrati onaj trenutak koji nam najviše govori o tome kako taj određeni proces nam objašnjava i povećava naše znanje i razumijevanje o svijetu. Salmonov odgovor iako donekle daje odgovor na pitanje kako izabrati početni trenutak nam također zadaje dodatne probleme. Njegov odgovor se može shvatiti na nekoliko načina. Prvi govori da znanstvena zajednica bi trebala odlučiti, budući da su oni najstručniji za davanje objašnjenja koliko znamo o svijetu. Drugi način shvaćanja jest da bismo se trebali pozvati na onaj trenutak koji nam daje najbolje znanje u skladu sa dosadašnjim paradigmama, drugim riječima trebali bismo se pozvati na onaj trenutak koji nam daje najbolje objašnjenje. Ono što je također zanimljivo u njegovom odgovoru jest njegovo pozivanje na fundamentalne zakone i fundamentalne uzročne mehanizme koji su odgovorni za sve ostalo. Ova pozicija je jako čudna budući da on ne navodi što su po njemu fundamentalni zakoni ili fundamentalni uzročni mehanizmi. Stuart Glennan daje tezu da su fundamentalni zakoni i fundamentalni uzročni mehanizmi za Salmona su nekakvi najosnovniji "tipovi" mikrofizičkih reakcija koje su određene nekakvim fundamentalnih fizičkim zakonima. Prema Glennanu, najosnovnija značajka fundamentalnog fizičkog zakona jest ta da oni reprezentiraju činjenice kada nijedno objašnjenje više nije moguće.
Ono što je značajka odgovora na pitanje što potiče neki entitet na aktivnost u određenom mehanizmu jest što se na kraju rasprave moramo vratiti na tvrdnju da postoji neki određeni zakon koji nam omogućava razumijevanje svijeta. Budući da smo na početku ove rasprave postavili pitanje da li je moguće da jednoga dana počnemo koristit pojam mehanizama umjesto pojma zakona, ovi odgovori značajno utječu na naš odgovor. Koliko god mi željeli obraniti mehanizme kao zasebnu teoriju neovisnu o idejama zakona, jednostavno u ovom segmentu bez pozivanje na neki zakon ili neku zakonitost mi ne možemo riješiti problem koji kauzalnost nameće ovoj teoriji.
Sada ćemo se vratiti na drugo pitanje koje smo bili postavili, a to je da li su aktivnosti koje entitet radi jedine aktivnosti za koje je određeni entitet sposoban ili određeni entitet ima sposobnost da radi više stvari? Da bismo odgovorili na ovo pitanje moramo postaviti pitanje da li kada razmišljamo o mehanizmima, razmišljamo o više međusobno neovisnih sistema ili o jednom velikom sistemu u koji sve ulazi. Nekako se čini kada razmišljamo o svijetu gledamo sveukupno pojavu. Većina ljudi, intuitivno razmišljajući, dolazi do zaključka da svijet nije mjesto odvojenih sistema već je sve povezano. Ukoliko je to točno, onda ni na jedan sistem ne možemo gledati kao na odvojenu skupinu. Stoga dolazimo do zaključka da je svaki sistem u nekakvoj korelaciji sa drugim sistemima. Uzmimo primjer srca. Kada gledamo na rad srca, iako smo ga isprva promatrali kao odvojeni mehanizam, srce to nije. čak i u samoj medicini liječici srce smatraju dijelom kardiovaskularnog sistema u koji ulazi puno više od samog srca. Čak i kada gledamo procese koji se odvijaju u srcu vidimo da ti procesi su više od jednostavnog jedinstvenog neovisnog procesa. Uzmimo primjer rada kardiovaskularnog sistema.
Kardiovaskularni sistem čini srce, čiji je zadatak da ispumpava krv, kao i cirkulacijski sistem, koji uključuje arterijsku, vensku i limfatičku komponentu. Srce, odnosno njegova leva i desna strana (pretkomore i komore), povezani su sa cirkulacijskim elementima tako da formiraju tzv. sistemsku cirkulaciju (leva komora, aorta, arteriole, sistemski kapilari, venule i desna pretkomora) i plućnu cirkulaciju (desna komora, plućna arterija, plućni kapilari, venule, plućne vene i leva pretkomora).Komore srca normnalno se kontrahuju koordinirano, pumpajući efikasno krv putanjom koju odrede zalisci. Koordinacija kontrakcija ostvaruje se pomoću specijalizovanog provodnog sistema. Sinusni ritam, koji je fiziološki, karakterišu impulsi koji nastaju u sinoatrijalnom (SA) čvoru i koji se redom provode kroz pretkomore, atrioventrikularni (AV) čvor, Hisov snop, Purkinjeova vlakna i komore. Srčane ćelije duguju svoju sposobnost električnog pobuđivanja voltažnim kanalima ćelijske membrane, koji su selektivni za različite jone, uključujući jone natrijuma, kalijuma i kalcijuma.Krv se svakim otkucajem srca izbacuje iz leve srčane komore u aortu, odakle brzo otiče do organa putem provodnih arterija bogatih elastinom i kolagenom. Dalje grananje vodi preko arterija koje imaju sve više muskulature do arteriola I kapilara, gde dolazi do razmene gasova i hranljivih materija. Kapilari se spajaju i formiraju postkapilarne venule, zatim venule i sve veće vene koje, preko donje šuplje vene vode u desno srce. Deoksigenirana krv ide iz desne komore kroz plućnu arteriju, plućne kapilare i plućne vene nazad u srce, u levu srčanu pretkomoru. Kardiovaskularnim sistemom upravljaju centri u donjim delovima mozga - autonomni nervni sistem ubrzava i usporava rad srca. Tako simpatikus ubrzava rad srca, a parasimpatikus usporava rad srca. Takođr, autonomni nervni sistem utiče na širenje i sužavanje krvnih sudova i na taj način usmerava krv, kako je, kada i gde potreban veći protok. Adrenalin iz nadbubrežnih žlezda podstiče rad srca, a bubrezi kontrolišu ukupni volumen krvi.
Kao što se vidi iz priloženoga jednostavno nema sistema koji je izlorian i na kojeg ne utječu drugi sistemi. Budući da je pitanje da li je moguće da neki entitet ispunjava više funkcija odgovor je da se to i često događa. Entiteti koji su dio jednog sistema često su također i dio drugog sistema. Uzmimo npr. bubreg. Kao što je navedeno bubrezi se smatraju djelom kardiovaskularnog sistema, ali se također smatraju i dijelom urinarnog sistema. Ukoliko imamo bubreg kao primjer entiteta koji može biti u bar dva sistema istovremeno, i u svakom od njih obavljati drugačiju funkciju nemamo razloga za ne povjerovati da se iste stvari događaju i u drugim većim, ali isto tako i manjim sistemima. Sada se postavlja pitanje kakav je odnos između različitih sistema?
Stuart Glennan daje ovo objašnjenje:
"A mechanism underlying a behavior is a complex system which produces that behavior by the interaction of a number of parts according to direct causal laws."
Pod pojmom "underlying" Glennan smatra da imamo niz različitih sistema koje na većoj razini mogu izgledati različiti ili nepovezani, ali kada bolje razmotrimo cijeloukupnost sistema u prirodi shvaćamo da se svi oni mogu svesti na sve manje i manje sisteme koji na kraju moraju doći do fundamentalnog zakona. Odnos između sistema se može vidjeti u njihovoj funkciji. Kao što Glennan govori nemoguće je vidjeti i razumjeti sistem bez da se zna funkcija tog sistema. Uzmimo Glenanovu tezu u obzir i moguće je prema tome doći do poveznice između bilo koja dva sistema makar na prvi pogled ona bila totalno ne vezana. Glennan kao primjer "underlyinga" navodi primjer Solarnog sistema i planeta Zemlje. On navodi da iako se čini da je Zemlja samo jedan entitet koji obavlja svoju funkciju vrteći se oko Sunca, zapravo Zemlja složeni sistem koji je sa svojim entitetima koji imaju zasebne funkcije u Zemljinom sistemu. I makar bi se moglo reći, na prvi pogled, da su Solarni sistem i Zemlja dva različita sistema koji nemaju međusobnu korelaciju, oni zapravo imaju složen međusobni odnos makar Zemljin sistem ima "underlying" pod Solarnim sistemom. Naravno, možemo postaviti pitanje koliko daleko možemo ići gledati sve sitnije i sitnije sisteme? Isto pitanje jest i kako objasniti kauzalni odnosi između sistema? Na oba pitanja možemo odgovoriti na način da kažemo idemo toliko daleko dok ne dođemo do fundamentalnih zakona. Prihvaćanje teorije kompleksnih i međusobno ovisnih sistema i mehanizama nam ne riješava samo pitanje kauzalnosti. Nije važno da li je kompleksan ili jednostavan sistem, kada gledamo procese unutar tih sistema i njihove funkcije mi moramo imati početnu točku gledatišta, i moramo objasniti razloge njihove korelacije i između entiteta unutar pojedinog sistema kao i između pojedinačnih sistema. Teorija mehanizma nam nažalost to ne omogućava, već uvijek dolazimo do točke gdje moramo prihvatiti postojanje fundamentalnih zakona i procesa.


ZAKLJUČAK:
Iako smo ovu temu započeli pitanjem da li je moguće da jednog dana teorija mehanizama, zamijeni korištenje pojma "prirodni zakon", jednostavno nismo našli niti jedan zadovoljavajući odgovor. Teorija mehanizama ima lijep način za objašnjavanje procesa, preko sistema i raznih procesa, te objašnjavanja vremenskih intervala određenih procesa može odrediti granice, funkcije i može predvidjeti trajanje određenih procesa. Kroz objašnjavanje kompleksnih sistema, i inzistiranja na vezivanju i uključnom djelovanju znanstvenih disciplina daje puno detaljnija objašnjenja. Naravno, postavlja se pitanje što je onda sa prirodnim zakonima? Budući kao što je navedeno na početku ove rasprave mi jednostavno nemamo razloga za određivanje koji je proces, značajka procesa ili funkcija procesa dovoljan da bismo to nazvali zakonom. Kroz teoriju mehanizama možemo vidjeti pravilnosti u procesima koje su nam dovoljne da bismo mogli nastaviti daljnja istraživanja i koja su dovoljno pouzdana da na temelju njih donesemo veoma čvrste zaključke. S druge strane kada neku premisu proglasimo zakonom onda u znanstvenoj zajednici dobiva takav status da je vrlo teško ići protiv nje čak i ako se ona pokaže pogrešnom ili nedovoljnom. Zašto se onda još držimo takvih pojmova? Odgovor je jednostavan. Kada gledamo procese i analiziramo njihovu kauzalnost mi jednostavno uvijek dolazimo do zaključka da nam je bar na osnovnoj, onoj najbazičnijoj razini potrebno pozivanje na neki fundamentalni zakon kako bismo mogli opravdati uzročne realcije između mehaničkih procesa. Stoga, budući da ne možemo osporiti postojanje barem nekog fundamentalnog zakon na osnovnoj razini, ne možemo sa sigurnošću tvrditi da takvi zakoni i ne postoje na višim razinama.

LITERATURA:
1) Philosophy of Science A-Z, Statis Philos
2) Peter Machamer, Lindley Darden i Carl F. Carver, "Thinking About Mechanism",
3) http://znanost.geek.hr/clanak/kako-radi-srce/
4) Stuart S. Glennan "Rethinking Mechanistic Explanation" str. 351.

5) Stuart S. Glennan "Mechanism And The Nature Of Causation" str 61.

6) http://www.stetoskop.info/Lekovi-za-bolesti-srca-i-krvnih-sudova-b13-bs102-p0-book.htm